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第五章 我们周围的物质
目录
01
思维导图
02
易错点透析
03
重点突破
思维导图
(1)若是测量前使天平平衡,必须是通过调节天平两端的平衡螺母使天平平衡,而不能调节游码;而在测量过程中,必须是调节游码使天平平衡,而不能调节平衡螺母。(2)无论是测量前调节天平平衡,还是测量时调节天平平衡,平衡螺母(包括左右)、游码的调节方向均与指针的偏转方向相反。(3)放置物体与砝码时应遵照“左物右码”的原则;加减砝码时要用镊子,不能用手直接拿砝码。
易错点1:托盘天平的使用
易错点透析
【例1】小军学习了天平的使用后,他为奶奶称量手镯的质量。
(1)如图Z5-1甲所示是天平的指针偏离分度盘的情况,若是在调节天平平衡过程中出现该情况,为了使天平平衡,应将平衡螺母向____________边调节;若是在称量过程中出现该情况,为了使天平平衡,应在右盘____________(填“加”或“减”)砝码或把游码向标尺的____________边调节。
(2)若在测量过程中,出现如图Z5-1乙所示的情景,请你指出其错误的地方:
①____________________________________________________;
②____________________________________________________。
(3)纠正错误后,天平平衡时,砝码和游码的位置如图Z5-1丙所示,则奶奶的手镯的质量为____________g。
错因分析:对天平的使用方法掌握不全面。
正解:(1)使用天平时,若是测量前使天平平衡,必须是通过调节天平两端的平衡螺母使天平平衡,而不能调节游码,平衡螺母调节方向与指针的偏转方向相反,故应将平衡螺母向右边调节;而在测量过程中,必须是通过加减砝码或调节游码使天平平衡,而不能调节平衡螺母,故应在右盘加砝码或把游码向标尺的右边调节。(2)放置物体与砝码时应遵照“左物右码”的原则;加减砝码时要用镊子,不能用手直接拿砝码,故错误的地方:①物体和砝码的位置放反了;②用手直接拿砝码。
(3)m物=m砝+m游=30 g+2.2 g=32.2 g, 手镯的质量为32.2 g。
答案:(1)右加右(2)①物体和砝码的位置放反了
②用手直接拿砝码 (3)32.2
1. 某同学用调节好的天平测量物体的质量,试加砝码时按先____________后____________的顺序。但他发现,在加上最小的砝码时,天平向右端倾斜,而一旦取下这个小砝码,天平又会向左端倾斜。这时他的正确做法是________________________________。(前两空均填“大”或“小”)
学以致用
大
小
取下最小的砝码,向右移动游码
易错点2:对密度概念的正确理解
密度是物质的一种特性,同种物质在状态没有发生变化时的密度相同;密度不随物体的质量、体积的变化而改变。不同物质的密度一般不同,但同种物质的密度会在外界因素(如温度、状态、压强等)变化时发生改变。特别值得注意的是气体容易被压缩,气体的密度受压强的影响较大。如焊接时用的装氧气的钢瓶内氧气的体积不变,但瓶内氧气的质量减少,由ρ=m/V可知,钢瓶内气体的密度不断减小。
【例2】关于密度,下列说法正确的是( )
A.密度与物体的质量成正比,与物体的体积成反比
B.密度是物质的特性,与物体的质量和体积无关
C.密度与物体所处的状态、温度无关
D.同种物质的密度一定相同
错因分析:对密度的概念理解不准确或不全面。
正解:密度是物质的一种特性,密度不随物体的质量、体积的变化而改变,密度与物体的质量和体积无关,故A错误,B正确;同种物质的密度会在外界因素(如温度、状态、压强等)变化时发生改变,故C、D错误。
答案:B
2. 关于质量和密度,下列说法正确的是( )
A.物体质量的大小与地理位置无关
B.同种物质组成的物体,体积大的密度小
C.冰熔化成水,密度变小
D.物质的密度与质量成正比
学以致用
A
易错点3:密度的单位及单位换算(体积单位的换算)
(1)小单位转化成大单位时,除以进率;大单位转化成小单位时,乘以进率。
(2)体积单位间的换算关系:1 m3=103 dm3=106cm3=109 mm3;而体积还有常用单位L和mL,存在以下关系:1 L=103 mL;
1 L=10-3m3;1 L=1 dm3;1 mL=1cm3。
(3)密度单位间的换算关系:1kg/m3=10-3 g/cm3;
1 g/cm3=103kg/m3。
【例3】请完成下列单位换算:
(1)6 L=____________m3; 500 mL=____________cm3。
(2)0.8×103 kg/m3=____________g/cm3;
8.9 g/cm3=____________kg/m3。
错因分析:不会L和m3,mL和cm3之间的换算;弄错m3、dm3和cm3之间的进率;不知道kg/m3和g/cm3的大小关系,换算时,进率弄反。
正解:(1)6L=6×10-3 m3=0.006m3;500mL=500×1cm3=500cm3。(2)0.8×103kg/m3=0.8×103×10-3 g/cm3=0.8 g/cm3;8.9g/cm3=8.9×103kg/m3。
答案:(1)0.006 500 (2)0.8 8.9×103
3. 铁的密度是7.9×103 kg/m3,合____________g/cm3;煤油的密度是0.8 g/cm3,合____________kg/m3;空气的密度是1.29 kg/m3,合____________g/cm3。
学以致用
7.9
0.8×103
1.29×10-3
重点突破
重点1:质量和密度的理解
1. (2020鞍山)关于质量和密度,下列说法中正确的是( )
A. 同种物质组成的物体,其密度与质量成正比
B. “铁杵磨成针”时铁的密度发生了变化
C. 冰的密度是0.9×103 kg/m3,表明1 m3冰的质量是0.9×103 kg/m3
D. 宇航员把月球岩石标本带回地球,标本的质量不变
D
2. 有A、B两个实心球,A球的质量是B球的两倍,A球的体积是B球的四倍,那么A球的密度是B球的( )
A. 两倍 B. 一倍 C. 二分之一 D. 四分之一
3. 一个容器能装1 kg的水,则它一定能装1 kg的(ρ汽油<ρ酒精<ρ植物油<ρ水<ρ酱油)( )
A. 酱油 B. 植物油 C. 酒精 D. 汽油
C
A
4. (2020滨州)新冠肺炎疫情防控期间,医院内氧气的需求量越来越大。某氧气瓶内氧气用掉一半后,瓶内氧气的质量将____________,密度将____________。(均填“变大”“变小”或“不变”)
变小
变小
5. 甲、乙两种物质质量和体积关系的图象如图Z5-2所示,由图象可知:
(1)两种物质的密度关系ρ甲____________(填“>”“<”或“=”)ρ乙。
(2)“同种物质的质量和体积成正比”这句话是____________(填“正确”或“错误”)的。
>
正确
6. 甲、乙两种物质,它们的质量m跟体积V关系如图Z5-3所示,则ρ甲____________(填“>”“<”或“=”)ρ乙,其中甲物质密度是____________kg/m3,乙物质密度是___________g/cm3。
>
2 000
1
重点2:测量固体的密度
7. 为了测量某金属块的密度,首先用天平测量金属块的质量,当天平平衡时,右盘中砝码的质量和游码的位置如图Z5-4甲所示,然后用量筒和水测金属块的体积如图Z5-4乙所示,下列数据正确的是( )
A.金属块的质量为39.4 g
B.金属块的体积为5 L
C.金属块的密度为7.8×103 kg/m3
D.金属块的密度为7.88 g/cm3
C
8. 小明想测出石块的密度,先将托盘天平放在水平桌面上,将游码移到标尺的____________处,调节平衡螺母,使天平平衡。测量中,当右盘所加砝码和游码的位置如图Z5-5甲所示时,天平平衡,则石块的质量为____________g,再将石块浸没到盛有20 mL水的量筒中,静止后,
水面的位置如图Z5-5乙所示,
由此可计算出石块的密度为
____________kg/m3。
零刻度线
46
2.3×103
9. 小强想测量一个底面积为10cm2的长方体木块的密度。他用刻度尺测量木块的高,如图Z5-6甲所示,则木块高________cm。用托盘天平测量木块的质量,调节天平时,先将游码移至标尺的零刻度线处,再调节平衡螺母,使指针对准分度盘的___________。当右盘所加砝码和游码位置如图Z5-6乙所示时天平平衡,则木块质量为__________g,密度为_________kg/m3。
2.50
中央刻度线
14
0.56×103
10. (2019广东)学校创新实验小组欲测量某矿石的密度,而该矿石形状不规则,无法放入量筒,故选用水、烧杯、天平(带砝码和镊子)、细线、铁架台等器材进行实验,主要过程如下:
(1)将天平放置在水平桌面上,把游码拨至标尺的____________处,并调节平衡螺母,使天平平衡。
零刻度线
(2)将装有适量水的烧杯放入天平的左盘,先测量烧杯和水的质量,然后用____________往天平的右盘____________(填“从小到大”或“从大到小”)试加砝码,并移动游码,直至天平平衡,这时右盘中的砝码和游码所在的位置如图Z5-7甲所示,则烧杯和水的总质量为____________g。
(3)如图Z5-7乙所示,用细线系住矿石,悬挂在铁架台上,让矿石浸没在水中,细线和矿石都没有与烧杯接触,天平重新平衡时,右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为144 g,则矿石的体积为____________m3。(ρ水=1.0×103 kg/m3)
(4)如图Z5-7丙所示,矿石下沉到烧杯底部,天平再次平衡时,右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为174 g,则矿石的密度为____________kg/m3。
镊子
从大到小
124
2×10-5
2.5×103
重点3:测量液体的密度
11. 小江学习了密度的知识后想动手测量盐水的密度,他把托盘天平放在水平台面上,将标尺上的游码移到零刻度线处,发现指针偏向分度盘右边,要将天平调平衡,则应将右端的平衡螺母向____________(填“左”或“右”)调,天平平衡后,他将适量的盐水倒入量筒中,测出其体积为60cm3,然后用天平测出了空烧杯的质量为10 g, 再将量筒中的盐水倒入烧杯,测量盐水和烧杯的总质量,天平平衡后右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如
左
图Z5-8所示,则其总质量是____________g,则他算出该盐水的密度是____________g/cm3。分析该测量过程,你认为小江测出的盐水密度比真实值____________(填“大”或“小”)。
74.2
1.07
小
12.用天平和量筒等器材测量食用油的密度,实验步骤如下:
(1)天平调好后,将盛有食用油的烧杯放在天平的左盘,在右盘中添加砝码并拨动游码,天平平衡时,游码位置和所加砝码如图Z5-9甲所示,则烧杯和食用油的总质量是____________g。
73.4
(2)将烧杯中食用油倒入量筒中一部分,液面位置如图Z5-9乙所示,倒出的食用油的体积为____________mL。
(3)用天平测出烧杯和剩余食用油的质量为41.0 g,则该食用油的密度ρ=____________kg/m3。
(4)若将食用油倒入量筒时,量筒壁上沾上了少量食用油,则食用油密度的测量值比真实值____________(填“大”或“小”)。
40
0.81×103
大
13. 学习了密度知识之后,鹏鹏利用天平和量筒测量牛奶的密度。
(1)在量筒中倒入适量的牛奶,如图Z5-10甲所示,则牛奶的体积为____________mL。
50
(2)将天平放在水平台上,游码归零后,鹏鹏发现指针静止时的位置如图Z5-10乙所示, 他应将平衡螺母向____________调节,直到天平平衡。
(3)把量筒中的牛奶全部倒入一个质量为20 g的烧杯中,并用天平测出总质量,如图Z5-10丙所示,则牛奶的质量为____________g,牛奶的密度为____________kg/m3。
(4)鹏鹏的测量方法,会导致所测牛奶的密度值偏 ____________(填“大”或“小” )。
右
57
1.14×103
小
重点4:密度的计算
14.十字路口红绿灯设置的时间长短包含着许多科学道理。汽车遇红灯在路口等待时,通常是不熄火的,这不但会白白消耗能源,同时还会造成环境污染。有研究显示,汽车不熄火等候10 s,约需消耗汽油11 mL。若在路口等候30 s,消耗的汽油质量约为多少克?(ρ汽油=0.8×103kg/m3)
解: 30 s消耗汽油的体积 ×30 s=33 mL=3.3×10-5 m3,
由 得,消耗汽油的质量
m=ρV=0.8×103kg/m3×3.3×10-5 m3=2.64×10-2 kg=26.4g。
答:若在路口等候30 s,消耗的汽油质量约为26.4 g。
15.如图Z5-11所示是一桶食用油,已知食用油的密度为0.85×103kg/m3.求:
(1)桶中食用油的质量。(1 L=1 dm3)
(2)若一桶食用油总质量为4.35kg,则桶的质量为多少千克
解:(1)由 得,桶中食用油的质量
m油=ρ油V=0.85×103 kg/m3×5×10-3 m3=4.25 kg。
(2)桶的质量m桶=m总-m油=4.35 kg-4.25 kg=0.1 kg。
答:(1)桶中食用油的质量为4.25 kg。
(2)桶的质量为0.1 kg。
16.有两个容积相等、质量都等于0.5kg的瓶子,分别盛满水和某种液体,盛水的瓶子总质量为4.5kg,盛某种液体的瓶子总质量为3.5kg。求:
(1)水的质量是多少?
(2)瓶子的容积是多少?
(3)该液体的密度是多少?
解:(1)水的质量m水=m总水-m瓶=4.5 kg-0.5 kg=4 kg。
(2)由 可得,瓶子的容积V=V水= =4×10-3 m3。
(3)盛满某种液体后,液体的质量m液=m总液-m瓶=3.5 kg-0.5 kg=3 kg,
液体的体积V液=V=4×10-3 m3,
该液体的密度ρ液= =0.75×103 kg/m3。
答:(1)水的质量是4 kg。
(2)瓶子的容积是4×10-3 m3。
(3)该液体的密度是0.75×103 kg/m3。
17.为判断某汽车零件(铁)是否为空心,某同学做了如下实验:测出一个装满水的烧杯的质量为300 g,放入该零件后,溢出15 g水,此时烧杯的总质量为385 g(铁的密度约ρ铁=7.9 g/cm3)。求:
(1)该零件的体积。
(2)该零件的质量。
(3)通过计算说明该零件是否为空心?
(4)若该零件全部采用新材料制作后,零件的质量减少了20 g,则该新材料的密度为多少?
解:(1)溢出水的质量m溢=15 g,
由 得,溢出水的体积V溢= =15 cm3,
由于该零件浸没在水中,则该零件的体积V零=V溢=15 cm3。
(2)该零件的质量m零=m总2-(m总1-m溢)=385 g-(300 g-15 g)=100 g。
(3)该零件的密度ρ零= ≈6.7 g/cm3,
则ρ零<ρ铁,所以该零件是空心的。
(4)新材料制作零件的质量m新=m零-Δm=100 g-20 g=80 g,
由 得,零件中铁的体积V铁= ≈12.66 cm3,
则制作零件的新材料的体积为V新=V铁=12.66 cm3,
新材料的密度ρ新= ≈6.3 g/cm3。
答:(1)该零件的体积为15 cm3。(2)该零件的质量为100 g。
(3)该零件是空心。(4)新材料的密度为6.3 g/cm3。